Модуль datetime в Python: для чего он нужен и как им пользоваться

4

Управляем временем в Python.

Разработчикам часто надо получить точное время с учётом часового пояса, чтобы вывести эти данные пользователю или запланировать выполнение функции. Если неправильно обработать данные, то можно нарушить логику программы и доставить неудобства юзерам.

Последствия ошибок с неправильной обработкой даты и времени бывают масштабными. Например, 1 марта 2010 года пользователи старых моделей PlayStation 3 столкнулись с массовым сбоем в работе консоли. Ошибка привела к тому, что игроки не могли пользоваться консолью. Проблема затронула миллионы устройств по всему миру и длилась около суток, пока Sony не выпустила исправление.

Сбой произошёл из-за ошибки с обработкой високосного года. Внутренние часы консоли приняли 2010 год за високосный. В результате 28 февраля 2010 года система перешла на несуществующую дату — 29 февраля 2010 года. Из-за этого сломались система проверки трофеев и соединение с PlayStation Network.

В этой статье мы рассказываем про модуль datetime в Python, который поможет удобно обрабатывать даты и не повторять ошибок Sony.

Что такое datetime в Python

• получать текущую дату и время;
• вычислять, сколько дней прошло с определённого события;
• синхронизировать данные с учётом разных часовых поясов;
• привязывать запуск функций в коде к указанному времени;
• выводить пользователю актуальную дату.

Как импортировать модуль datetime

Есть несколько способов подключить модуль datetime к проекту.

Импорт всего модуля

Если не хочется разбираться с тонкостями внутреннего устройства datetime, то можно импортировать сразу весь модуль, как единый объект:

import datetime

Тогда к классам и функциям модуля можно будет обращаться с помощью следующей конструкции:

datetime.<имя>

Этот способ подтянет в проект всё, что есть в директории модуля. Если в коде проекта будет использовать всего пару функций, то это не лучший способ. Можно сэкономить место и импортировать только то, что нужно.

Импорт конкретных имён с помощью from

Если в проекте нужны только некоторые модули, то для импорта можно использовать ключевое слово from:

from datetime import datetime, timedelta

В этом случае классы и функции можно будет использовать напрямую, без префикса datetime.

Импорт всех имён из модуля с помощью *

Можно перетащить в свой проект абсолютно все публичные функции, классы и переменные модуля. Делается это так:

from datetime import *

Импорт всего, что есть в модуле, может вызвать конфликт имён. Поэтому лучше не использовать этот способ в реальных проектах.

Основные классы в модуле datetime

Все операции со временем и датой осуществляются с помощью трёх основных классов модуля:

• date — класс для работы с датой. В нём содержится год, месяц и день;
• time — класс, который обрабатывает всё, что связано со временем и хранит в себе часы, минуты, секунды и микросекунды;
• datetime — класс, объединяющий в себе time и date.

Если вы не до конца понимаете, что такое классы и какую роль они играют в Python, то предлагаем отвлечься на наше руководство по основам ООП для питонистов.

Давайте рассмотрим, как устроены основные классы модуля datetime и как их использовать в коде проекта.

Класс date

Как уже говорили выше, класс date отвечает за работу с датами. Его конструктор последовательно принимает на вход год, месяц и число:

date(year, month, day)

Например, вот так можно задать определённую дату в коде проекта:

import datetime somedate = datetime.date(2030, 3, 25) print(somedate) # 2030-03-25

Если нужно получить или напечатать не всю дату, а только её часть, то можно использовать свойства year, month и day:

import datetime somedate = datetime.date(2030, 3, 25) print(somedate.year) # 2030 print(somedate.day) # 25

Компоненты даты можно менять с помощью функции replace(). Например, в примере кода выше сперва заменим год и день, а после выведем результат:

somedate = datetime.date(2030, 3, 25) print(somedate.year) # 2030 print(somedate.day) # 25 somedate = somedate.replace(year=2050, day=15) print(somedate.year) # 2050 print(somedate.day) # 15

Функция today()

В классе date есть функция today(), с помощью которой можно получить актуальную дату:

somedate = date.today() print(somedate) # Актуальная дата в формате yyyy-mm-dd

Важно учитывать, что функция получает данные от системных часов. Если на компьютере неправильно настроены дата и время, то Python также получит неверные данные.

Функция weekday()

Класс date не хранит в себе данные о дне недели, но мы можем получить их с помощью функции weekday(). Она возвращает число от 0 до 6, где 0 — понедельник, а 6 — воскресенье.

Проверим, какой день недели был 1 января 2025 года:

somedate = datetime.date(2025, 1, 1) someweekday = somedate.weekday() print(someweekday) # 2

Функция вывела число 2, значит, первого января 2025 года была среда, и это — правильно.

В международном стандарте ISO 8601, который описывает единый формат использования даты и времени, день недели принято задавать числом от 1 до 7, где 1 — понедельник, а 7 — воскресенье. Если надо, чтобы код возвращал данные в таком формате, то используйте функцию isoweekday():

somedate = datetime.date(2025, 1, 1) someweekday = somedate.isoweekday() print(someweekday) # 3

Класс time

Класс time отвечает за работу со временем. Его конструктор последовательно принимает на вход часы, минуты, секунды и микросекунды:

time(hour, min, sec, microsec)

В конструкторе класса time нет обязательных параметров, а это значит, что если мы что-то пропустим, то система инициализирует это нулями. Давайте попробует задать время с помощью класса time:

sometime = time(12, 10) print(sometime) # 12:10:00 sometime = time(12, 10, 31) print(sometime) # 12:10:31

С помощью функции replace() можно менять компоненты времени. Для примера давайте возьмём время из примера выше и заменим в нём часы и секунды:

sometime = time(12, 10, 31) print(sometime) # 12:10:31 sometime = sometime.replace(hour=8, second=4) print(sometime) # 08:10:04

Класс datetime

Класс datetime объединяет дату и время в одном объекте и позволяет работать с полными временными метками. Конструктор класса последовательно принимает на вход год, месяц, день, часы, минуты, секунды и микросекунды:

datetime(year, month, day, hour, min, sec, microsec)

Давайте попробуем задать дату и время с помощью класса datetime:

somedate = datetime(1999, 1, 23, 17, 55) print(somedate) # 1999-01-23 17:55:00

С помощью функции replace() также можно менять любой параметр класса. Например, заменим дату и часы:

somedate = datetime(1999, 1, 23, 17, 55) print(somedate) # 1999-01-23 17:55:00 somedate = somedate.replace(year=3025, hour=8) print(somedate) # 3025-01-23 08:55:00

Функция combine()

На примерах видно, что удобнее работать с классом datetime: в нём изначально есть все параметры, которые могут понадобиться. Если код в вашем проекте отдельно получает время и дату, то с помощью функции combine() вы можете объединить их в класс datetime:

some_date = date(2025, 12, 25) some_time = time(10, 30) some_datetime = datetime.combine(some_date, some_time) print(some_datetime) # 2025-12-25 10:30:00

Функция now()

С помощью функции now() можно получить текущую дату и время на основе системных часов:

curent_datetime = datetime.now() print(curent_datetime) # Актуальные дата и время

Функция timestamp()

В Unix-системах время исчисляется количеством секунд, которые прошли с полуночи 1 января 1970 года. От этой точки отсчитывают время компьютеры, смартфоны, программы и даже банкоматы.

С помощью функции timestamp() можно преобразовать объект datetime в метку Unix-времени:

curent_datetime = datetime.now() unix_time = curent_datetime.timestamp() print(unix_time) # 1743553145.838873

Арифметические операции со временем

Для осуществления арифметических операций в модуле datetime есть класс timedelta. Он показывает разницу между двумя моментами времени. С помощью timedelta также можно сравнивать даты и смещать временные метки.

Как найти разницу

Представьте, что вам надо узнать, сколько дней прошло с 1 марта 2018 года по 3 октября 2023 года. В уме такую задачу сходу не решить, а на Python решение займёт всего четыре строчки кода.

Сперва создадим обе даты:

first_date = date(2018, 3, 1) second_date = date(2023, 10, 2)

Теперь остаётся из большего вычесть меньшее и напечатать результат:

result = second_date – first_date print(result) # 2041 days, 0:00:00

Теперь мы знаем, что с 1 марта 2018 года по 3 октября 2023 года прошёл ровно 2041 день.

Как найти будущую дату

Представьте, что вы купили билеты на концерт любимой группы, который состоится ровно через 40 дней, а сегодня — 1 июня 2020 года. Давайте узнаем дату, на которую запланировано мероприятие.

Для этого сперва создадим объект текущей даты:

curent_date = date(2020, 6, 1)

Теперь с помощью timedelta обозначим, что концерт состоится через 40 дней:

curent_delta = timedelta(days=40)

Остаётся только прибавить к текущей дате дельту в 40 дней и вывести результат в консоль:

future_date = curent_date + curent_delta print(future_date) # 2020-07-11

Теперь мы знаем, что концерт запланирован на 11 июля 2020 года.

Как найти прошлую дату

Представьте, что сейчас на календаре 21 сентября 2014 года и вам надо узнать, какое число было 22 дня назад. Для этого сперва создадим текущую дату и зададим дельту в 22 дня:

curent_date = date(2014, 9, 21) curent_delta = timedelta(days=22)

Теперь просто вычтем из текущей даты нашу дельту и выведем результат в консоль:

future_date = curent_date – curent_delta print(future_date) # 2014-08-30

Выходит, что если сейчас на календаре 21 сентября 2014 года, то 22 дня назад было 30 августа.

Часовые пояса

Во всех примерах кода выше мы не учитывали часовые пояса и работали с «сырыми» данными. При этом в разных странах используются разные часовые пояса, и это важно учитывать в коде своих проектов. Особенно это важно в приложениях, в которых время — решающий параметр. Например, в банковских системах или в расписании поездов.

Как устроены часовые пояса

Чтобы обрабатывать часовые пояса в коде, надо понимать, как они устроены. Для регулирования времени во всём мире люди используют стандарт UTC (от англ. Coordinated Universal Time) — всемирное координированное время.

Есть нулевой часовой пояс — UTC+0, от которого рассчитывают смещения. Например, московское время смещено на +3 часа (UTC+3), а в Вашингтоне — столице США — на −4 часа (UTC−4). Если в нулевом часовом поясе полдень, то в Москве — 15:00.

Как создать часовой пояс в datetime

В модуле datetime для работы с часовыми поясами есть класс timezone. Создадим с его помощью московский часовой пояс, зная, что у него смещение на три часа вперёд:

moscow_tz = timezone(timedelta(hours=3), name=”MSK”)

В datetime есть встроенный объект часового пояса, равный UTC+0:

utc_tz = timezone.utc

Как узнать смещение часового пояса

Смещение от часового пояса UTC+0 можно узнать с помощью функции utcoffset(). Зададим дату со временем и узнаем, на сколько часов смещается время.

tz = timezone(timedelta(hours=3)) dt = datetime(2025, 3, 13, 14, 30, tzinfo=tz) offset = tz.utcoffset(dt) print(offset) # 3:00:00

Как узнать название часового пояса

Название часового пояса можно узнать с помощью функции tzname(). Сработает она только в том случае, если разработчик во время создания пояса передал параметр name:

tz = timezone(timedelta(hours=3), name=”MSK”) now = datetime.now(tz) print(tz.tzname(now)) # MSK

Преобразование строк в даты

В модуле datetime предусмотрена функция strptime(), с помощью которой можно преобразовать строку в дату. На вход эта функция получает саму строку и описание формата, в котором представлены данные.

Формат можно задать с помощью следующих кодов:

Например вот так можно конвертировать обычную строку в объект datetime:

some_date = datetime.strptime(“02/02/2010 19:44”, “%d/%m/%Y %H:%M”) print(some_date) # 2010-02-02 19:44:00

Преобразование дат в строки

Если надо, наоборот, из объекта даты получить строки, то можно использовать функцию strftime(). Она принимает на вход дату и формат, в котором надо записать данные. Для записи формата применяют те же коды, что и в функции strptime().

Для примера создадим объект datetime и преобразуем его в строки с разным форматированием:

somedate = datetime(1999, 1, 23, 17, 55) print(somedate) # 1999-01-23 17:55:00 formatted_somedate = somedate.strftime(“%d.%m.%Y %H:%M”) print(formatted_somedate) # 23.01.1999 17:55 formatted_somedate = somedate.strftime(“%d.%m.%Y”) print(formatted_somedate) # 23.01.1999 formatted_somedate = somedate.strftime(“%H:%M”) print(formatted_somedate) #17:55

Что запомнить

• datetime — модуль стандартной библиотеки Python, предназначенный для работы с датой и временем.
• С помощью datetime разработчики могут получать актуальное время с учётом часового пояса, находить прошлые и будущие даты.
• Для управления часовыми поясами предусмотрен класс timezone.
• datetime используют в программах, в которых важна привязка ко времени. Например, в расписании поездов или в электронном блокноте, который рассылает напоминания в указанное время.
• Также datetime можно использовать в системных утилитах, например, для привязки логов ко времени.

Модуль — файл с кодом на Python, в котором находятся реализации функций и классов. Его можно импортировать в другие файлы проекта.

Микросекунда — единица времени, равная одной миллионной секунды.

Конструктор класса — это специальный метод, который вызывается автоматически при создании нового объекта класса. Он нужен для инициализации свойств этого объекта.